201805152001貨櫃儲能組

貨櫃儲能組

此產品在2015年進行規劃並展示在某大企業內部,本貨櫃儲能組設計為1MWh,所使用的電池容量可視情況增加或減少,此產品運用範圍極廣,從一般社區、工廠、摩天大樓、數據中心等等。本設備設計尼維2015年,因此所採用的法規為當時的適當性法規,距離現今法規會有所差距。 

本電池模組可充電儲能,做為貨櫃數據中心供電使用,模組內置積木式儲能電池組,可視需求隨時擴充或堆疊,並可配合太陽能做為電池組充電來源。白天時太陽能除了提供貨櫃數據中心電力同時也提供電池模組充電。夜晚時由電池模為組貨櫃數據中心提供電力。在應用上本電池模組可配合貨櫃數據中的建置,彈性安裝於各種環境中。 

 

產品特色

積木式儲能電池組具有許多特色:

1.抽屜式模組設計,方便運輸及組裝,並大幅降低檢測及維修的時間。

2.全球獨創的隱藏式水冷設計,將水冷管路隱藏於Pack骨架中,減少體積與重量。

3.利用高導熱銅片,在串並聯電芯的同時,將熱量導出至模組外的隱藏式水冷系統,大幅增加散熱效率。

4.使用輕量化鋁合金高強度骨架,比鋼鐵減重20%

 

產品功能

產品功能上,具備以下系統管理能力:

1.採用機櫃式設計、堆疊式結構,可獨立管理各電池模組(Module)

2.使用智能電池管理技術,管理電壓、電流、溫度、容量等,及區間式供、充電管理。

3.應用雲端遠距監控,隨時掌握充放電狀態。

4.採用多段式熱安全管理,使用專利的熱傳導技術及風扇管理技術,搭配電芯開閥設計系統,將電芯過熱的風險降到最低。

 

產品說明

一、系統功能圖

二、Energy Storage System Characteristic

三、Energy Storage System 組成

四、 Battery Pack

五、Battery Unit (BU)

六、Sub System Unit (SSU)

七、Array System (AS)

八、電池管理系統功能

九、系統防雷

十、系統接地

十一、設備安全設計指標

 

一、供、充電方式

1.平常供電以市電為主。

2.太陽能發電為對電池充電。

3.市電充電為儲存多餘合約型電量。

4.發電機使用時機為,當電池處於沒電狀態、太陽能無法發電、市電無法供電,則由發電機發電對電池供電。

二、Energy Storage System Characteristic

1.獨立式電池單元管理 – Hot swap管理

2.分開式電池輸出入 – By pass系統

3.區間式供、充電管理 – 可新舊電池、不同容量共同使用,另可劃分分區供電

4.遠距離安全管理 – 透過GUI系統,使用者在遠端可得知整體及模組相關資訊

5.防觸()電管理

6.熱管理

7.環境溫度管理

三、Energy Storage System 組成

此系統為陣列組合,可任意加減電池組


四、Battery Pack

Battery 單元,下轄各項功能。

1.Power Bus 輸出入開關

2.監控電壓、電流、溫度、容量

3.保護機制

4.熱管理

5.洩氣管理

6.告警傳輸、顯示

7.Hot Swap>6kwh

五、Battery Unit (BU)

Battery Unit 控制單元管理 Battery & DC Bus system 總成,下轄各項功能。

1.Power Bus 輸出入開關

2.監控電壓、電流、溫度、容量

3.保護機制

4.熱管理

5.洩氣管理

6.子單元告警傳輸、顯示

7.By pass – 太陽能充電by pass

六、Sub System Unit (SSU)

Sub System Unit 控制單元管理 Battery Unit總成,下轄各項功能。

1.控制系統

2.Power Bus connector control

3.Battery Unit error control

4. Battery Unit By pass control

5.監控 Battery Unit 電壓、電流、溫度、容量

6.分區供電、充電控制

七、Array System (AS)

Array System 控制單元管理 Sub System Unit 總成,下轄各項功能。

1.AS 控制系統

2.Sub System Unit Power Bus connector control

3.監控 Sub System Unit 電壓、電流、溫度、容量

4.Power Bus connector control

5.環境溫度管理 – 煙霧、有機氣體、溫度等

6.風扇管理

7.資料傳輸

8.遠端管理

八、電池管理系統功能

1. 全面電池資訊管理

即時採集每一節電池電壓、每個電池箱或電池櫃內部溫度(根據箱體、機櫃尺寸和設計情況,具備多個溫度檢測點)、整組電池組端電壓、充放電電流等。

2.線上 SOC 診斷

在即時資料採集的基礎上,採用多種模式分段處理辦法,建立專家數學分析診斷模型,線上測量每一節電池的剩餘電量 SOC。同時,智慧化地根據電池的放電電流和環境溫度等對 SOC 預測進行校正,給出更符合變化負荷下的電池剩餘容量及可靠使用時間。

3.無損主動均衡充電管理

在充電過程中,採用 “補償式串聯電流均衡法”和“集中式均衡法”兩項發明專利技術調整單節電池充電電流,保證系統內所有電池的電池端電壓在每一時刻有良好的一致性,同時減少有損均衡方法帶來的能量浪費。

4.系統保護功能

對運行過程中可能出現的電池嚴重過壓、欠壓、過流(短路)、漏電(絕緣)等異常故障情況,通過高壓控制單元實現快速切斷電池回路,並隔離故障點、及時輸出聲光報警資訊,保證系統安全可靠運行。

5.熱管理功能

對電池箱的運行溫度進行嚴格監控,如果溫度高於或低於保護值將輸出熱管理啟動信號,系統可配備風機或保溫儲熱裝置來調整溫度;若溫度達到設定的危險值,電池管理系統自動與系統保護機制聯動,及時切斷電池回路,保證系統安全。

6.自我故障診斷與容錯技術

電池管理系統採用先進的自我故障診斷和容錯技術,對模組自身軟硬體具有自檢功能,即使內部故障甚至器件損壞,也不會影響到電池運行安全。不會因電池管理系統故障導致儲能系統發生故障,甚至導致電池損壞或發生惡性事故。

7.專業的負荷聯動控制及優化

電池管理系統具備相應的數位通訊介面及開放的通訊協定,以及必要的輸入輸出幹節點,可靈活介面並網逆變器、儲能電站監控調度系統等,實現聯動控制,提高儲能電站效率,優化負荷控制和調度決策。

8.靈活的模組化設計

系統採用模組化設計思路,針對儲能電站電池增長擴容的需要。

九、系統防雷

為了保證本儲能系統安全可靠,防止因雷擊、浪湧等外在因素導致系統器件的損壞等情況發生,系統的防雷接地裝置必不可少。使用者可根據整個系統情況合理設計交流防雷配電、接地裝置及防雷措施。系統的防雷接地裝置措施有多種方法,主要有以下幾個方面供參考:

1.地線是避雷、防雷的關鍵,在進行配電室基礎建設和太陽電池方陣基礎建設的同時,選擇設備廠房附近土層較厚、潮濕的地點,挖 12 米深地線坑,採用 40 扁鋼,添加降阻劑並引出地線,引出線採用 10mm2 銅芯電纜,接地電阻小於 4 歐姆;

2.在配電室附近建一避雷針,高 15 米,並單獨做一地線,方法同上,配電室在地下室不需要避雷針;

3.直流側防雷措施:電池櫃應保證良好的接地,並網逆變器裝置內部直流母線設置有高壓防雷器保護裝置,可有效地避免雷擊導致設備的損壞;

4.交流側防雷措施:每台逆變器的交流輸出經交流防雷配電櫃接入電網,可有效地避免雷擊和電網浪湧導致設備的損壞;

5.所有的機櫃要有良好的接地。

十、系統接地

1.儲能系統中電池櫃預留接地埠,客戶方可通過合適的接地電纜接入客戶方的接地網上,接地系統及接地電纜均由客戶方提供,我方在合同簽訂後可提供支援,要求接地電阻小於 4 歐。

2.設備接地連續性及阻值要求:可觸及的外露金屬部件與接地母排(或接地點)的有效接地電阻200mΩ

十一、設備安全設計指標

1.絕緣電阻

在環境溫度為 15℃~35℃,相對濕度為 90%,試驗電壓為直流 500V 時,儲能電池櫃交(直)流電路對地的絕緣電阻均不低於 2MΩ,測試時需要隔離電子電路及電子元器件。

2.抗電強度

電池儲能櫃內的直流側主回路電路對地應承受 50Hz 的正弦交流 2500V 電壓 1min。在試驗電壓不擊穿,不飛弧,漏電流<20mA;直流供電的控制回路電路對地應能承受 50Hz、有效值為 500V 的正弦交流電壓一分鐘且無擊穿或飛弧現象。

 

設計特點

1.採用成熟可靠的、高能量密度、長使用壽命的磷酸鐵鋰電池,可快速充放電,滿足kWMWGW 級功率輸出所需求得容量;

2.全自動智慧化電池管理技術,可自動實現單體電池的一致性均衡,確保電池的使用壽命;

3.採用國際品牌的元器件和控制晶片,確保系統性能可靠;

4.完善的直流保護功能,確保系統的安全性;

5.模組化設計,方便後期的容量擴展,從而進一步提高系統的可靠性和冗餘度;

6.系統結構簡單、便於運輸、安裝及維護;

7.支援多種通訊介面,可根據客戶需求進行選擇;

8.電池管理系統及後臺監控系統配有友好的人機操作介面。

 

標準規範

相關標準採用大陸規範,如下

1.GB 4208-1993 — 外殼防護等級(IP 代碼)

2.GB 2894-1996 — 安全標誌

3.Q/GDW 564-2010 — 儲能系統接入配電網技術規定

4.Q/GDW 480-2010 — 分散式能源接入系統技術規定

5.GB 8897.4-2008 — 原電池 第 4 部分:鋰電池的安全要求

6.QC/T 743-2006 — 電動汽車用鋰離子蓄電池

7.GB 50054-1995 — 低壓配電設計規範

8.GB 50052-1995 — 供配電設計規範

9.DL/T 527-2002 — 靜態繼電保護裝置逆變電源技術條件 

10.GB/T 13384-2008 — 機電產品包裝通用技術條件

11.GB/T 2423.1-2008 — 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 A:低溫 

12.GB/T 2423.2-2008 — 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 B:高溫

13.GB/T 2423.3-2006 — 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 Cab:恒定濕熱試驗

14.GB/T 2423.8-1995 — 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 Ed:自由跌落

15.GB/T 2423.10-2008 — 電工電子產品環境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 Fc:振動(正弦)

16. GB 3859.1-1993 — 半導體變流器 基本要求的規定

17.GB 3859.2-1993 — 半導體變流器 應用導則

18.GB 3859.3-1993 — 半導體變流器 變壓器和電抗器

19.GB/T 17626 -2006 — 電磁相容 試驗和測量技術

20.GB 14048.1-2006 — 低壓開關設備和控制設備 第 1 部分:總則

21.GB 7947-2006 — 人機界面標誌標識的基本和安全規則 導體的顏色或數位識別碼

22.GB/T 15945-2008 — 電能品質 電力系統頻率允許偏差

23.GB/T 12325-2008 — 電能品質 供電電壓允許偏差

24.GB/T 15543-2008 — 電能品質 三相電壓允許不平衡度

25.GB/T 12326-2008 — 電能品質 電壓波動和閃變

26.GB/T 14549-1993 — 電能品質 公用電網諧波

27.DL/T 5429-2009 — 電力系統設計技術規程

28.DL/T 620-1997 — 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合

29.GB/T 19666-2005 — 阻燃和耐火電線電纜通則

30.DL/T 621-1997 交流電氣裝置的接地

以上資料為筆者自行撰寫,如有須轉載,請任意自行複製轉貼,但請註明出處。

沒有上一則|日誌首頁|沒有下一則
回應
    沒有新回應!